Biologia i ekologia Roślina dwuletnia, hemikryptofit. Kwitnie od lipca do września. Kwiatostan otwiera się tylko w słońcu, a zamyka się pod wpływem zwiększonej wilgotności powietrza, co postrzegane jest jako zwiastun nadchodzącego deszczu. Występuje na suchych murawach i obrzeżach lasów na terenach górzystych do 2800 m n.p.m., często na wzgórzach wapiennych, także niżej. Preferuje gleby o odczynie obojętnym lub zasadowym, ubogie, piaszczysto-gliniaste. Rośnie w miejscach nasłonecznionych. Liczba chromosomów 2n = 20.
Wyróżnia się dwa podgatunki: Carlina acaulis subsp. acaulis Carlina acaulis subsp. caulescens – posiada niewielką łodygę
Tworzy mieszańce z dziewięćsiłem popłocholistnym
Zagrożenia i ochrona W latach 1946–2014 dziewięćsił bezłodygowy podlegał w Polsce ochronie ścisłej, od 2014 r. objęty jest ochroną częściową . Dawniej był masowo zbierany dla celów dekoracyjnych. Obecnie jest zagrożony przez działalność gospodarczą oraz zarastaniem przez wyższą roślinność wskutek zaprzestania użytkowania śródleśnych polan.